《第二节 水的电离和溶液的酸碱性》典型例题及习题
（一）典型例题
【例1】常温下，纯水中存在电离平衡：H2O改变条件 水的电离平衡移动 Kw 升温到100℃ 通氯化氢 加氢氧化钠固体 加氯化钠固体 H++OH-，请填空： c(H+)总 c(OH-)总 10-2 mol/L 水电离出的c(H+) 10-4 mol/L 10-7 mol/L 【分析】温度不变时，无论溶液是酸性、中性还是碱性，溶液中的氢离子浓度和氢氧根
离子浓度的乘积都相同。常温下，此值为10-14。
在任何溶液中，水电离产生的氢离子浓度和水电离产生的氢氧根离子浓度始终相同，即为1:1。
【答案】
改变条件 升温到100℃ 通氯化氢 加氢氧化钠固体 加氯化钠固体 水的电离平衡移动方向 正向 逆向 逆向 不动 Kw 增大 不变 不变 不变 c(H+)总 增大 10-7 mol/L c(OH-)总 增大 10-12 mol/L －水电离出的c(H+) 增大 10-12 mol/L 10-10 mol/L 10-7 mol/L 10-10 mol/L 【例2】室温下，在pH=12的某溶液中，由水电离生成的c(OH)为（ ）
－－－－
A.1.0×107 mol·Ｌ1B.1.0×106 mol·Ｌ1
－－－－
C.1.0×102 mol·Ｌ1D.1.0×1012 mol·Ｌ1
【分析】本题以水的离子积为知识依托，考查学生对不同条件下水电离程度的认识，同时考查了思维的严密性。错解分析：pH=12的溶液，可能是碱溶液，也可能是盐溶液。忽略了强碱弱酸盐的水解，就会漏选D。
＋－＋－
解题思路：先分析pH=12的溶液中c(H)、c(OH)的大小。由c(H)=10pH得： ＋－－－－－c(H)=1.0×1012 mol·L1 c(OH)=1.0×102 mol·L1
再考虑溶液中的溶质：可能是碱，也可能是强碱弱酸盐。最后进行讨论：(1)若溶质为
＋－＋－－
碱，则溶液中的H都是水电离生成的：c水(OH)=c水(H)=1.0×1012 mol·Ｌ1(2)若溶质为
－－－－
强碱弱酸盐，则溶液中的OH都是水电离生成的：c水(OH)=1.0×102 mol·Ｌ1。
【答案】CD
【例3】室温下，把1mL0.1mol/L的H2SO4加水稀释成2L溶液，在此溶液中由水电离产生的H+，其浓度接近于（）
A. 1×10-4 mol/L B. 1×10-8 mol/L
C. 1×10-11mol/L D. 1×10-10 mol/L
【分析】温度不变时，水溶液中氢离子的浓度和氢氧根离子的浓度乘积是一个常数。在酸溶液中氢氧根离子完全由水电离产生，而氢离子则由酸和水共同电离产生。当酸的浓度不是极小的情况下，由酸电离产生的氢离子总是远大于由水电离产生的(常常忽略水电离的部分)，而水电离产生的氢离子和氢氧根离子始终一样多。所以，酸溶液中的水电离的氢离子的求算通常采用求算氢氧根离子。
稀释后c(H+)=（1×10-3L×0.1mol/L）/2L = 1×10-4mol/L c(OH-) = 1×10-14/1×10-4 = 1×10-10 mol/L
【答案】D
－
【例4】将pH为5的硫酸溶液稀释500倍，稀释后溶液中c(SO42）：c(H+)约为（ ） A、1：1B、1：2C、1：10D、10：1
【分析】根据定量计算，稀释后c(H+)=2×10-8mol·L-1，c(SO42-)=10-8 mol·L-1，有同学受到思维定势，很快得到答案为B。其实，题中设置了酸性溶液稀释后，氢离子浓度的最小值不小于1×10-7mol·L-1。所以，此题稀释后氢离子浓度只能近似为1×10-7mol·L-1。 【答案】C
【例5】弱酸HＹ溶液的pH=3.0，将其与等体积水混合后的pH范围是（ ） A.3.0～3.3B.3.3～3.5C.3.5～4.0D.3.7～4.3
【分析】虚拟HY为强酸，则将其与等体积水混合后
c(H)=
＋
1－－
×103mol·L1 2＋
pH=3＋lg2=3.3，事实上HY为弱酸，随着水的加入，还会有部分H电离出来，故 c(H)＞
＋
1－－
×103mol·L1即pH＜3.3。 2【答案】A
【例6】将体积均为10 mL、pH均为3的盐酸和醋酸，加入水稀释至a mL和b mL，测得稀释后溶液的pH均为5，则稀释后溶液的体积（ ）
A.a=b=100 mLB.a=b=1000 mL C.a＜bD.a＞b
【分析】盐酸是强电解质，完全电离。在加水稀释过程中盐酸电离出的H+离子的物质的量不会增加。溶液中c(H+)与溶液体积成反比，故加水稀释时，c(H+)会随着水的加入而变小。醋酸是弱电解质，发生部分电离。在加水稀释过程中未电离的醋酸分子发生电离，从而使溶液中H+离子的物质的量增加，而c(H+)与溶液体积同样成反比，这就使得此溶液中c(H+)受到n(H+)的增加和溶液体积V增加的双重影响。很明显，若将盐酸和醋酸同等程度的稀释到体积都为a，则盐酸的c(H+)比醋酸的c(H+)小。若要稀释到两溶液的c(H+)相等，则醋酸应该继续稀释，则有b＞a。 【答案】C
【例7】99mL0.1mol/L的盐酸和101mL0.05mol/L氢氧化钡溶液混合后，溶液的c(H+)为（ ）（不考虑混合时的体积变化）。
A. 0.5×（10-8+10-10）mol/L B. （10-8+10-10）mol/L C.（1×10-14-5×10-5）mol/L D. 1×10-11 mol/L
【分析】把101mL的Ba(OH)2分差成99mL和2mL，其中99mLBa(OH)2溶液和99mL盐酸溶液恰好完全反应，这样就相当于将2mL0.05mol/L的Ba(OH)2加水稀释至200mL，先求溶液中的[OH-]，然后再化成[H+]，故应选D。 [答案]D
【例8】将pH=8的NaOH溶液与pH=10的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH值最接近于（ ）。
A. 8.3 B. 8. C. 9 D. 9.7
[解析]同种溶质的酸或碱溶液混合后溶液的pH值约为大的pH减去0.3（两溶液的pH值必
须相差2以上）。 [答案]D
【例9】室温下xL pH=a的盐酸溶液和yL pH=b的电离度为α的氨水恰好完全中和，则x/y的值为（ ）
A.1 B.10-14-a-b /α C. 10a+b-14/α D.10a-b/α
【分析】c(HCl)=c(H+)=10-amol·L-1，盐酸的物质的量=10-a×x mol·L-1，c(NH3·H2O)·α=c(OH-)=10b-14 mol·L-1，NH3·H2O物质的量为10b-14÷α×y mol·L-1。根据题意： 10-a·x=10b-14÷α×y，得x/y=10a+b-14/α。
【答案】C
【例10】若在室温下pH=a的氨水与pH=b的盐酸等体积混合，恰好完全反应，则该氨水的电离度可表示为（ ）
A.10a+b-12 % B. 10a+b-14 % C. 1012-a-b% D. 1014-a-b%
【分析】设氨水和盐酸各取1L。氨水电离出的c(OH-)=10-14÷10-a mol·L-1=10a-14mol·L-1 即氨水电离出的OH-的物质的量为10a-14mol，而NH3·H2O的物质的量=盐酸的物质的量=10-bmol·L-1×1L=10-bmol；所以氨水的电离度为10a+b-12 %。
【答案】A
【例11】用0.01mol/LH2SO4滴定0.01mol/LNaOH溶液，中和后加水至100mL。若滴定时终点判断有误差：①多加了1滴H2SO4；②少加了1滴H2SO4(设1滴为0.05mL)。则①和②c(H+)之比为（ ）
A. 10 B. 50 C. 5×103 D. 104
【分析】多加1滴H2SO4，则酸过量，相当于将这1滴硫酸由0.05mL稀释至100mL。少加1滴H2SO4，相当NaOH溶液过量2滴，即将这部分NaOH溶液稀释至100mL。现计算如下：
①多加1滴硫酸时，c(H+)=②少加1滴硫酸时，c(OH-)
0.05?0.01?2=10-5(mol/L)，
1000.05?0.01?2=10-5(mol/L)，
100c(H+)=
KW10?14=10-9(mol/L)，故二者比值为104。
??5?c(OH)10【答案】D
【例12】有①、②、③三瓶体积相等，浓度都是1mol·L-1的盐酸溶液，将①加热蒸发至体积一半；向②中加入少量的CH3COONa固体（加入后仍显酸性）；③不作任何改变，以酚酞作指示剂，用NaOH溶液滴定上述三种溶液，所耗NaOH溶液的体积为（ ）
A. ①=②>③ B. ③>②>① C. ③=②>① D. ①=②=③ 【分析】本题着重考查酸碱中和、溶液的酸碱性判断及抽象思维能力。
对①加热蒸发，由于HCl的挥发性比水大，故蒸发后溶质可以认为没有，消耗的NaOH溶液的体积最少。在②中加入CH3COONa固体，发生反应：HCl+CH3COONa==CH3COOH+NaCl，当以酚酞作指示剂时，HCl、CH3COOH被NaOH中和：HCl+NaOH==NaCl+H2O，CH3COOH+NaOH==CH3COONa+H2O，此过程中被中和的H+物质的量与③相同。
若改用甲基橙作指示剂，因为甲基橙的变色范围（pH）为3.1~4.4，此时，部分CH3COOH不能被NaOH完全中和，三种溶液所消耗的NaOH溶液体积为③>②>①。 【答案】C
【例13】以标准的盐酸溶液滴定未知的氢氧化钠为例，判断以下操作所引起的误差（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
⑴读数：滴定前俯视或滴定后仰视；（）
⑵未用标准液润洗滴定管； （）
⑶用待测液润洗锥形瓶； （） ⑷滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴气泡消失；（） ⑸不小心将标准液滴在锥形瓶的外面； （） ⑹指示剂用量过多。 （）
【分析】本题主要考查学生的实验操作规范及误差分析能力。（1）滴定前俯视或滴定后仰视会导致标准液读数偏大，造成滴定结果偏高。（1）未用标准液润洗滴定管，会使标准液浓度降低，造成滴定结果偏高。（3）用待测液润洗锥形瓶，会使标准液用去更多，造成滴定结果偏高。（4）气泡不排除，结束后往往气泡会消失，所用标准液读数增大，造成测定结果偏高。（5）不小心将标准液滴在锥形瓶的外面，导致标准液读数偏大，造成滴定结果偏高。（6）指示剂本身就是一种弱电解质，指示剂用量过多会导致标准液耗去偏多，造成测定结果偏高。
（二）基础练习
一、选择题
1．下列溶液肯定是酸性的是（ ）
A 含H+的溶液 B 加酚酞显无色的溶液 C pH<7的溶液 D [OH-]<[H+]的溶液
2．将pH试纸用蒸馏水湿润后，去测定某溶液的pH，该溶液的pH将会
A.偏高 B.偏低 C.不变D.上述三种情况均有可能
3．pH相同的氨水、氢氧化钠和氢氧化钡溶液，分别用蒸馏水稀释到原来的X倍、Y倍、Z倍，稀释后三种溶液的pH同，则X、Y、Z的关系是
A.X＝Y＝Z B.X＞Y＝Z C.X＜Y＝Z D.X＝Y＜Z
＋
4．pH＝2的溶液，其H浓度为0.01mol/L，下列四种情况的溶液：①25℃的溶液、②100℃的溶液、③强酸溶液、④弱酸溶液，与上述符合的有
A.①③B.①②③④ C.③④ D.①③④
＋＋
5．有甲、乙两种溶液，甲溶液的pH是乙溶液的两倍，则甲溶液中[H]与乙溶液中[H]的关系
A.2︰1 B.100︰1 C.1︰100 D.无法确定
6．有两瓶pH值都等于2的酸溶液，一瓶是强酸，另一瓶是弱酸，可用来鉴别它们的一组试剂是
A.石蕊试液和水B.pH试纸和水
C.酚酞试液和水D.酚酞试液和苛性钠溶液
7．一元碱A与0.01mol/L的一元强酸等体积混合后所得溶液的pH为7。以下说法中正确的是（ ）
①若A为强碱，其溶液的物质的量浓度等于0.01mol/L ②若A为弱碱，其溶液的物质的量浓度大于0.01mol/L ③反应前，A溶液中c(OH)-一定是0.01mol/L
④反应后，混合溶液中阴离子的浓度大于阳离子的浓度
A．①② B．①③ C．①②③ D．①②③④ 8．下列叙述正确的是（ ）
A pH=3和pH=4的盐酸各10mL混合，所得溶液的pH=3.5 B 溶液中[H+]越大，pH值也越大，溶液的酸性就越强
C 液氯虽然不导电，但溶解于水后导电情况良好，因此，液氯也是强电解质 D 当温度不变时，在纯水中加入强碱溶液不会影响水的离子积常数
＋－－
9．在室温下，某溶液中由水电离出的H浓度为1.0×1013 mol·L1，则此溶液中一定不可．．．．能大量存在的离子组是( ) ．
＋－＋＋－＋
A.Fe3、NO3-、Cl、NaB.Ca2、HCO3-、Cl、K
＋－＋＋
C.NH4+、Fe2、SO42-、NO3-D.Cl、SO42-、K、Na
c(H?)10．为更好地表示溶液的酸碱性，科学家提出了酸度(AG)的概念，AG=lg，则下?c(OH)列叙述正确的是( )
A.中性溶液的AG=0 B.酸性溶液AG＜0
－
C.常温下0.1 mol·L1氢氧化钠溶液的AG=12
－
D.常温下0.1 mol·L1盐酸溶液的AG=12
11．在25℃时，分别用pH=9、pH=10的两种氨水中和同浓度、同体积的盐酸，消耗氨水的体积分别为V1和V2，则V1和V2的关系是( )
A.V1=10V2B.V1＞10V2C.V1＜10V2D.V2＞10V1
－
12．在25 ℃时向VmL pH=a的盐酸中，滴加pH=b的NaOH(aq)10V mL时，溶液中Cl的
＋
物质的量恰好等于Na的物质的量，则a+b的值是
A.13B.14C.15D.不能确定
＋－
13．在一定温度下，相同pH的硫酸和硫酸铝溶液中水电离出来的c(H) 分别是1.0×10
－－－a
mol·L1和1.0×10bmol·L1，此温度下，水的离子积常数KW为( )
－－、－＋－＋
A.1.0×1014 B.1.0×102aC.1.0×10(7a)D.1.0×10(ab)
14．有0.006%醋酸溶液，其电离度为10%，假设溶液的密度为1g/mL，则下列结论正确的是
＋－－－
A.[H]＝103mol/L B.[OH]＝109mol/L
＋－
C.pH＝4 D.溶液中由水电离的[H]＝1010mol/L
15．水是一种极弱的电解质，在室温下平均每n个水分子中只有1个分子发生电离，则n值是( )
A.107B.5.56×108
－
C.1.0×1014D.55.6
16．能使水的电离平衡向电离方向移动，而且所得溶液显酸性的是（ ） A.将水加热到99℃，使水的pH=6.1 B.在水中滴入稀硫酸 C.在水中加入小苏打 D.在水中加入氯化铝固体 二、填空题 17．水的电离可表示为2H2O H3O++ OH- 。已知，乙醇CH3CH2OH也能发生类似电离，写出该电离方程式___________________________________________________；又知乙醇的离子积常数为KS=1×10-19.10，在乙醇中的Ks相当于水中的________，与pH相当的是________________________，其值是_____________________。 18．（1）有两瓶pH都等于2的无色溶液：一瓶是强酸，一瓶是弱酸。为了对它们作出鉴别，某学生只用蒸馏水和pH试纸，便得出结论，试简述其方法和结论：______________________________________。
（2）试设计一个简单的实验证明，在醋酸溶液中存在着CH3COOHCH3COO- + H+ 的电离平衡。（要求写出简要操作、现象及实验能说明的问题）
《第二节 水的电离和溶液的酸碱性》典型例题及习题
